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Metabolismo Hepático de Aminoácidos: Desaminação, Transaminação e Ciclo da Ureia

O fígado é o hub central para a homeostase de aminoácidos, equilibrando síntese proteica, produção de energia e disposição de nitrogênio.

Principais Vias Metabólicas

1. Transaminação (Transferência Reversível de Grupo Amino)

• Enzimas: Aminotransferases (AST, ALT) — requerem fosfato de piridoxal (PLP/B6).
• Reação: Aminoácido + α-cetoácido ⇄ Novo aminoácido + Novo cetoácido.
• Pares-chave: Alanina ⇄ Piruvato; Aspartato ⇄ Oxaloacetato; Glutamato ⇄ α-Cetoglutarato.
• Função: Redistribui grupos amino; direciona nitrogênio para glutamato.

2. Desaminação Oxidativa (Liberação Irreversível de Nitrogênio)

• Enzima primária: Desidrogenase do glutamato (GDH) — mitocondrial.
• Reação: Glutamato + NAD⁺/NADP⁺ + H₂O → α-Cetoglutarato + NH₄⁺ + NAD(P)H.
• Regulação: Ativada por ADP/GDP; inibida por GTP/ATP (sensor de status energético).
• Líquido: Libera amônia livre para síntese de ureia.

3. Ciclo da Ureia (Ciclo da Ornitina) — Disposição Hepática de Nitrogênio

• Localização: Mitocôndrias (primeiros 2 passos) + Citosol (últimos 3 passos).
• Entradas: 2 NH₄⁺ (um via fosfocarboxila, um via aspartato), 3 ATP, CO₂.
• Saída: Ureia + 2 ADP + AMP + 2 Pi + PPi.
• Enzimas-chave: CPS1, OTC, ASS, ASL, ARG1.
• Regulação: N-acetilglutamato (ativador da CPS1); disponibilidade de substrato.

4. Destinos do Esqueleto Carbono

Via	Precursores	Condições
Gliconeogênese	AA glicogênicos (Ala, Gln, Asp, etc.)	Jejum, baixo carboidrato
Cetogênese	AA cetogênicos (Leu, Lys) + mistos	Jejum prolongado, dieta cetogênica
Oxidação completa	Todos os AAs via ciclo de TCA	Demanda energética
Síntese proteica	Todos essenciais + não essenciais	Estado alimentado, crescimento/reparo

5. Manejo Hepático Especializado de Aminoácidos

• Glutamina sintetase (perivenosa): Captura NH₄⁺ residual → glutamina (combustível cerebral, amoniagênese renal).
• Glutaminase (periportal): Libera NH₄⁺ para o ciclo da ureia.
• Ciclo da alanina (Cahill): Músculo → alanina → fígado → piruvato → glicose → músculo.

Correlatos Clínicos

• AST/ALT elevados: Lesão hepatocelular libera aminotransferases.
• Hiperamonemia: Defeitos no ciclo da ureia, insuficiência hepática, desvio portossistêmico.
• Razão BCAA/AAA: Diminuída na cirrose (AA aromáticos ↑, AA de cadeia ramificada ↓) → encefalopatia hepática.

O metabolismo hepático de aminoácidos exemplifica a integração metabólica: disposição de nitrogênio, homeostase de glicose e produção de energia são inseparáveis.